Doğrusal programlanabilir bir güç kaynağı nasıl çalışır? Tasarım ilkesi nedir?
Programlanabilir güç kaynakları, çeşitli elektronik ürünlerin test edilmesinde ve ölçülmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır ve diğer endüstrilere de genişlemektedir. Programlanabilir güç kaynağı, elektro kaplama ürünlerinin kalitesini ve otomasyonunu büyük ölçüde artırabilen geleneksel elektro kaplama endüstrisinde kullanılır. Masrafı azaltın. Ayrıca, programlanabilir güç kaynaklarının yüksek verimliliği nedeniyle, birçok geleneksel endüstride enerji tüketimi büyük ölçüde azaltılabilir.
Ardından, doğrusal programlanabilir bir güç kaynağının nasıl çalıştığını açıklayacağız.
Bir güç kaynağının temel tasarım modeli, doğrultucu ve yük cihazları ile seri bağlı kontrol bileşenlerini içerir.
Bir seri doğrultulmuş güç kaynağının basitleştirilmiş devre şeması. Faz kontrolü için bir ön regülatörden (devre kesici olarak) ve bir değişken empedans seri elemanından oluşur. Faz kontrollü bir ön düzenleyici, seri elemanlar arasında kararlı bir düşük kesintiyi koruyarak güç dağılımını en aza indirir. Bir geri besleme kontrol devresi, sürekli olarak güç kaynağının çıkışını izler ve sürekli çıkış voltajını stabilize etmek için seri empedansı ayarlar.
Bir güç kaynağındaki seri değişken dirençli cihaz aslında doğrusal modda çalışan bir veya daha fazla güç transistöründen oluşur, bu nedenle bu tip doğrultucu kullanan bir güç kaynağına genellikle doğrusal güç kaynağı denir. Doğrusal güç kaynaklarının birçok avantajı vardır. Yüksek kararlılığı ve düşük gürültüsü ile Ar-Ge tezgahındaki en kolay ve en etkili güç çözümüdür.
Güç kaynağı, akım düşükken daha yüksek voltaja ve voltaj düşükken daha yüksek akıma sahip olabilen çift aralıklı bir güç kaynağıdır. Geleneksel tek kademeli bir güç kaynağıyla, çıkış gücü yalnızca hem voltaj hem de akım çıkışları maksimumda olduğunda maksimumdadır. İki bölümlü bir doğrusal güç kaynağı, iki bölümün maksimum voltaj ve akım çıkışına sahip olduğu durumlarda maksimum çıkış gücü sağlayabilir. Çift aralıklı bir güç kaynağı kullanırken, ana trafodan gelen ikincil kablonun ortasında, terminal fişinin yanında bir bağlantı vardır. Ön regülatörün önündeki bir anahtar doğrudan bu iki çıkış arasında değiştirilebilir ve arka çıkış zaten belirlenir. Yüksek voltaj, düşük akım modu veya düşük akım-yüksek voltaj modu. Bu teknik, seri cihazların güç tüketimini azaltmada oldukça etkilidir.
Performans açısından, lineer güç kaynakları mükemmel kaynak ve yük özelliklerine sahiptir ve şebeke ve yük değişikliklerine hızlı yanıt verebilir. Bu nedenle, hat regülasyonu, yük regülasyonu ve geçiş kurtarma süresi çoğu anahtarlamalı güç kaynağından daha iyidir. Doğrusal güç kaynaklarının, son derece düşük dalgalanma ve gürültü, ortam sıcaklığı değişikliklerine tolerans ve yüksek güvenilirlik gibi birçok başka avantajı vardır.
Programlanabilir bir lineer güç kaynağında, bir dijital kontrol devresi, güç kaynağının programlanmış voltaj değerini doğrudan kontrol etmek için DAC'nin çıkış kontrol seviyesini kontrol eder. Güç kaynağının çıkışı, istenen çıkış voltajına sahip olduğunu belirtmek için aynı anda kontrol devresine bir voltaj gönderecektir. Kontrol devresi çıkış terminalinden gerilim bilgisini aldıktan sonra ekrana bilgi gönderir. Benzer bir şekilde kontrol devresi, GPIB, RS-232, USB veya LAN gibi bir PC arabirimi aracılığıyla güç kaynağı ünitesinin giriş ve çıkış durumunu diğer cihazlara da bildirir. Bu PC arabirimleri doğrudan topraklanmıştır ve kontrol devresi ile güç kaynağı arasında opto-izolasyon kullanılır.
Doğrusal DC güç kaynaklarının tasarımı çok karmaşıktır ve çok iyi performans gösterir. Bununla birlikte, asıl sorun nispeten düşük verimliliktir. Tam çıkış gücünde, verimlilik tipik olarak yüzde 60'a ulaşmaz. Çıkış gerilimi daha düşük ayarlanırsa verim daha da düşer. Güç arttıkça hacim ve ağırlık da orantılı olarak artar. Bu nedenle, anahtarlamalı güç kaynakları, yüksek performanslı güç kaynaklarında daha sık kullanılır.
